基于LS-DYNA的单颗磨粒切削加工有限元分析

切削力实验报告

篇一：007切削力测量实验报告专业班级姓名学号专业班级姓名学号实验日期实验地点 40号楼一楼实验室成绩实验名称切削力测量实验实验目的本次切削力测量实验的目的在于巩固和深化《机械制造技术基础》课堂所学的有关切削力的理论知识，正确认识切削力直接影响切削热、刀具磨损与使用寿命、加工精度和已加工表面质量等问题。因此，研究切削力的规律，对于分析切削过程和生产实际是十分重要的。本次实验在实验老师的指导下，达到如下实验目的： 1、了解三向切削力实验的原理和方法； 2、进行切削力单因素实验，了解背吃刀量、进给量和切削速度三大切削用量对切削力的影响规律，获得三向切削力实验公式； 3、了解在计算机辅助下的、利用三向测力仪进行切削力实验的软、硬件系统构成，以及三向切削测力仪标定的原理和方法。实验基本原理切削力是机械切削加工中的一个关键因素，它直接影响着机床、夹具等工艺装备的工作状态（功率、变形、振动等），影响着工件的加工精度、生产效率和生产成本等。切削力的来源有两个：一是切削层金属、切屑和工件表层金属的弹塑性变形所产生的抗力；二是刀具与切屑、工件表面间的摩擦阻力。影响切削力的因素很多，工件材料、切削用量、刀具几何参数、刀具磨损状况、切削液的种类和性能、刀具材料等都对切削力有较大的影响。实验基本步骤 1、实验指导教师讲解实验的目的和要求；强调实验的纪律、进行安全教育。 2、车床及工件的准备：将圆钢棒材（工件）安装在车床上，利用三爪卡盘和活动顶尖将棒材装夹到位；安装车刀，注意刀尖对准车床的中心高，然后启动车床将工件外圆表面加工平整； 3、dj-cl-1型三向切削力实验系统的准备： 1）启动切削力实验程序，在“输入实验编号”栏目内，输入年级、专业、班级、组号、实验次数和主题词等，并点击“确定”； 2）点击“零位调整”软按钮，调出零位调整界面，进行三向零位调整； 3）点击“切削力实验方式向导”软按钮，调出切削力实验方式向导界面，进行实验方式选择：选择切削力单因素实验； 4、进行不改变进给量及切削速度，只改变背吃刀量单因素切削力实验； 5、进行不改变进给量及背吃刀量，只改变切削速度单因素切削力实验； 6、进行不改变背吃刀量及切削速度，只改变进给量单因素切削力实验； 7、建立单因素切削力实验综合公式，并输出实验报告。原始记录 1、车床型号 c6240 2、工件参数工件参数见表1 3、测力传感器型号 dj-04b-917 4、刀具参数：刀具（刀片）材料 yt15 5、刀具几何参数刀具几何参数见表2 表2 单因素切削力实验刀具几何参数6、实验结果：单因素实验图改变背吃刀量、改变进给量和改变切削速度的切削力实验图见图 1、图2和图3。 3000 (n) 三向切削力 2500 2000 1500 1000500 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3图

matlab有限元分析实例

MATLAB: MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于数据分析、无线通信、深度学习、图像处理与计算机视觉、信号处理、量化金融与风险管理、机器人，控制系统等领域。 MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室），软件主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式。 MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++，JAVA的支持。 MATLAB有限元分析与应用:

《MATLAB有限元分析与应用》是2004年4月清华大学出版社出版的图书，作者是卡坦，译者是韩来彬。内容简介：《MATLAB有限元分析与应用》特别强调对MATLAB的交互应用，书中的每个示例都以交互的方式求解，使读者很容易就能把MATLAB用于有限分析和应用。另外，《MATLAB有限元分析与应用》还提供了大量免费资源。《MATLAB有限元分析与应用》采用当今在工程和工程教育方面非常流行的数学软件MATLAB来进行有限元的分析和应用。《MATLAB有限元分析与应用》由简单到复杂，循序渐进地介绍了各种有限元及其分析与应用方法。书中提供了大量取自机械工程、土木工程、航空航天工程和材料科学的示例和习题，具有很高的工程应用价值。

《金属切削原理及刀具》实验报告

河南理工大学万方科技学院金属切削原理与刀具设计实验报告班级学号姓名机械与动力工程学院机械制造实验室

注意事项为了实验的顺利进行，确保学生人身安全和国家财产安全，特提出以下注意事项： (1)上实验课前必须按指导书作好预习及准备工作。 (2)除了必要的书籍和文具外，其他物品不得带入实验室。 (3)进入实验室后,应保持室内安静和整洁。不准打闹、乱扔纸屑和随地吐痰。 (4)凡与本次实验无关的仪器设备，均不得使用或触摸。 (5)做实验时应按指导细心操作。如仪器发生故障，应立即报告指导老师，不得自行拆修或安装软件。 (6)爱护国家财产，实验完毕应将实验仪器整理好，如损坏仪器，按有关规定处理。实验结束后，需在三日内上交实验报告，如有特殊情况，需向老师说明原因！机械与动力工程学院机械制造实验室

实验1切削力测量 1.1实验目的和要求： (1)了解切削测力仪的工作原理及测力方法。 (2)掌握切削深度、进给量对车削力的影响规律。 (3)掌握有关软件的应用。 1.2实验内容 (1)测力仪标定。 (2)切削速度、进给量一定的情况下，测量不同的切削深度下车削力的大小。 (3)切削速度、切削深度一定的情况下，测量不同的进给量下车削力的大小。 1.3实验设备、仪器和试件 CA6140车床一台 Kistler测力仪一台计算机系统（数据分析软件）一台 1.4实验数据处理初始条件： D=mm n=rpm ν=m/min a p=mm 1实验数据记录记录ν、a p一定的条件下，不同的测得的切削力(如下图)。表1.1:ν、a p一定的条件下，f对切削力的影响序号f F x(N)F y(N)F z(N) 1 2 3 4 5 1

Ansys有限元分析实例[教学]

Ansys有限元分析实例[教学] 有限元分析案例:打点喷枪模组(用于手机平板电脑等电子元件粘接)，该产品主要是使用压缩空气推动模组内的顶针作高频上下往复运动，从而将高粘度的胶水从喷嘴中打出(喷嘴尺寸,0.007”)。顶针是这个产品中的核心零件，设计使用材料是:AISI 4140 最高工作频率是160HZ(一个周期中3ms开3ms关)，压缩空气压力3-8bar, 直接作用在顶针活塞面上，用Ansys仿真模拟分析零件的强度是否符合要求。 1. 零件外形设计图:

2. 简化模型特征后在Ansys14.0 中完成有限元几何模型创建:

3. 选择有限元实体单元并设定，单元类型是SOILD185，由于几何建模时使用的长度单位是mm, Ansys采用单位是长度:mm 压强: 3Mpa 密度:Ton/M。根据题目中的材料特性设置该计算模型使用的材料属性:杨氏模量 2.1E5; 泊松比:0.29; 4. 几何模型进行切割分成可以进行六面体网格划分的规则几何形状后对各个实体进行六面体网格划分，网格结果: 5. 依据使用工况条件要求对有限元单元元素施加约束和作用载荷:

说明: 约束在顶针底端球面位移全约束; 分别模拟当滑块顶断面分别以8Bar，5Bar，4Bar和3Bar时分析顶针的内应力分布，根据计算结果确定该产品允许最大工作压力范围。 6. 分析结果及讨论: 当压缩空气压力是8Bar时: 当压缩空气压力是5Bar时:

当压缩空气压力是4Bar时: 结论: 通过比较在不同压力载荷下最大内应力的变化发现，顶针工作在8Bar时最大应力达到250Mpa，考虑到零件是在160HZ高频率在做往返运动，疲劳寿命要求50百万次以上，因此采用允许其最大工作压力在5Mpa，此时内应力为156Mpa，按线性累积损伤理论[3 ]进行疲劳寿命L-N疲劳计算，进一部验证产品的设计寿命和可靠性。

石材锯切机理与金刚石工具磨损机理的研究现状

石材锯切机理与金刚石工具磨损机理的研究现状 1 引言硬脆材料是指具有高硬度、高脆性的材料，通常为非导电体或半导体，如各种石材、玻璃、硅晶体、石英晶体、硬质合金、陶瓷等。随着科学技术和现代工业的发展，硬脆材料的应用领域日益扩展，硬脆材料加工技术也不断发展。在各种硬脆材料加工方法中，切割加工占有重要地位。例如，在建筑装饰板材和岩石材质精密零部件的加工中，锯切加工是机械加工的第一道工序，锯切加工成本占整个加工成本的50%以上。目前，石材等硬脆材料的切割加工主要采用各种金刚石切割工具。由于金刚石是自然界已知的最硬物质，其优异性能决定其在石材等硬脆材料切割加工领域具有广阔的发展前景。应用金刚石工具锯切硬脆材料的加工方式主要有：圆锯片切割、金刚石带锯切割、金刚石框架锯切割、金刚石串珠锯切割等。尽管每种方法各有其不同特点和应用范围，但其切割机理和金刚石磨损机理都大致相同。由于岩石切割是金刚石切割工具最主要的用途，因此，深入研究石材锯切机理和金刚石切割工具的磨损机理对于金刚石切割工具的合理制造与正确使用具有重要意义。长期以来，国内外专家学者对金刚石工具锯切花岗岩的加工机理、金刚石工具的磨损机理以及锯切加工过程中的锯切力作了大量试验和研究，取得了令人瞩目的成果，对岩石锯切加工以及金刚石工具的研究开发起到了积极的理论指导作用。 2 金刚石切割石材锯切机理的研究金刚石磨料通常通过烧结或电镀的方式制成切割工具。金刚石工具的切割过程类似于磨削加工，但由于受材质影响，岩石、陶瓷等硬脆材料的加工机理与金属加工机理不同，且加工过程更为复杂。由于金刚石切割工具最早应用于石材切割，因此对金刚石切割石材的机理研究较多。国内外学者对金刚石工具锯切花岗岩的加工机理进行了长期研究：从早期应用岩石在压头侵入下的断裂理论、单颗粒金刚石划伤表面形貌观察法逐渐发展到综合应用偏光显微镜和扫描电镜观察岩石加工表面形貌以及裂纹的产生和扩展规律、用声发射信号评价岩石的切削状态等。但由于岩石等硬脆材料的切割状态及切割过程非常复杂，因此对其切割机理的研究至今尚未形成统一的认识。与磨削加工的研究类似，人们首先研究了切割加工时单颗金刚石颗粒与石材之间的作用机理。早期的试验研究表明：单颗粒金刚石在不同条件下切削花岗岩时，岩石的破坏方式主要以脆性崩碎

磨床加工工艺

磨床加工工艺模具的加工工艺非常多，据我所知，各种机床的操机师傅中，从普遍上来说，就只有精密磨床师傅的工资水平跟模设编程这块差不多，但是江湖上各个环节都有不少高手和工资高的大师傅，所以这仅代表我个人的观点。另一方面，做磨床师傅在工作时间、工作环境和自由程度上肯定是赶不上做模设编程的，但是各有各的优势。我个人觉得做平面磨床的师傅创业比较容易些是因为磨床精度高，但很少有机床的价格能低于磨床，磨床加工的精度择机床，但更取决于个人水平，磨床师傅们自己称为“手感”，但是手感是什么，每个人说法都不同，不是同行很难理解。普通的精密磨床(台湾产)差不多3W多点就能买到，市面上各种牌子挺多的，比较常见的有大宇、三井川、旺磐、大同等，即使选用口碑较好的宇青磨床，也不过6W左右，所以创业门槛不是特别高，我以前的不少做磨床的朋友现在都自己开起了加工店，当起了小老板，虽然磨床不贵，但是做精密研磨加工需要的检测设备和加工需要的工具的价格却比较高，特别是做日本的研磨加工，需要的检测设备精度非常高，所以价格不菲。如果只买1-2台磨床创业，那么其它的费用往往要超过磨床本身的费用，所以他们创业的过程都差不多，几个朋友买的磨床放在一起，或者自己买的磨床放到朋友那里，检测设备和工具就可以共同使用，这样规模上去、成本却控制下来了。因为我以前是做磨床的，所以我想把我的一些经验能够总结出来，对做设计的朋友来说用处不是很大，就当是课外读物吧，以下是提纲，如果大家有兴趣，我再详细的写下去。 1、磨床的分类

2、研磨常用工具的介绍及使用方法 3、研磨常用耗材的功能及使用方法 4、塑胶模方面的磨床加工工艺 ①磨六面体(俗称打直角) ②配框 ③磨台阶 ④磨斜度 ⑤磨标准内外R ⑥磨针 5、精密连接器方面的磨床加工工艺 ①加工流程介绍。主体开粗——磨六面体——清角——杀槽——切片——光面修变形——去除工艺台 ②磨电极(铜工) ③特俗材料的研磨方法(钨钢、铝等) ④磨薄片 ⑤磨镜面 ⑥累积公差的研磨方法 ⑦复合斜度的研磨方法 ⑧各种常见R接斜度的计算和研磨方法 6、磨床加工工时的估计与成本的核算内容来源网络，由深圳机械展收集整理！更多相关内容，就在深圳机械展！

单因素切削力实验报告

切削力单因素实验报告 10 年级机制专业 12 班 2组第 1次实验主题词指导教师：实验日期：2013-6-16 15:14:04 实验评分：一. 实验条件： 1. 车床型号 CA6140 2. 工件参数工件参数见表1 表1 实验工件参数 3. 测力传感器型号 4. 刀具参数： 1) 刀具（刀片）材料 YT15 2) 刀具几何参数刀具几何参数见表2 表2 单因素切削力实验刀具几何参数单位：度二. 实验结果： 1. 单因素实验图改变背吃刀量、改变进给量和改变切削速度的切削力实验图见图1、图2和图3。 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 (N) 三向切削力 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 图1 改变背吃刀量切削力实验图图例（下同）切向力轴向力径向力

2. 单因素实验公式单因素实验公式见表3 表3 单因素实验公式 (N) 三向切削力 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0.1 0.2 0.3 0.4 图2 改变进给量切削力实验图 (N) 三向切削力 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 50 100 150 200 250 图3 改变切削速度切削力实验图

3.单因素实验综合公式：切向力F c =412.83a sp 1.46 f0.77 v c0.37 轴向力F f = 42.71a sp 1.00 f0.46 v c0.64 径向力F sp =136.24a sp 1.43 f0.63 v c0.32实验评语：三.课后习题 1.简述切削用量对切削力的影响。

金刚石工加工硬脆材料的磨损因素分

《航天用特殊材料加工技术》课程大作业题目：影响航天用硬脆材料加工工具磨损因素分析姓名：陈广俊学号： 1080830215 授课教师：张飞虎哈尔滨工业大学航空宇航制造系 2011年11月11日

金刚石工具加工硬脆材料的磨损因素分摘要：对金刚石工具加工硬脆材料时的磨损及其影响因素的国内外研究成果进行了综述，讨论了金刚石工具的磨损机理和影响金刚石工具磨损的各种因素，提出了需要深入研究的热点问题。 1.引言随着科学技术的进步和现代工业的发展，硬脆材料(如激光和红外光学晶体、陶瓷、石英玻璃、硅晶体和石材等)的应用日益广泛。由于硬脆材料硬度高、脆性大，其物理机械性能尤其是韧性和强度与金属材料相比有很大差异，因此这些材料很难甚至不能采用普通的加工方法进行加工。金刚石是自然界已知的硬度最高的物质，其优异的性能使其在硬脆材料加工领域具有广阔的前景。目前，采用金刚石工具对硬脆材料进行切割和磨削仍是有效的加工方法，如用金刚石切割工具切割石材、用金刚石砂轮磨削陶瓷等。加工硬脆材料的金刚石工具主要有各种金刚石锯和金刚石砂轮等，尽管各种工具的应用范围和加工特点不同，但其磨损机理都大致相同。因为金刚石工具的磨损对工件的加工质量和加工过程的影响很大，工具的磨损性能是反映工具性能、工艺参数是否合理的一个重要指标，所以对金刚石工具磨损机理的研究对指导金刚石工具的合理制造和工艺参数的合理选择具有重要意义。长期以来，国内外许多学者致力于金刚石工具磨损机理的研究，并已取得了可喜的成果。 2.金刚石工具磨损机理的研究用金刚石工具加工硬脆材料时，由于剧烈摩擦、高温等的作用，工具不可避免地会产生磨损，而磨损是一个非常复杂的过程。 (1)磨损的三个阶段金刚石工具的磨损由三个阶段组成：初始的快速磨损阶段(也称过渡阶段)、磨损率约为常数的稳定磨损阶段以及随后的加速磨损阶段。加速磨损阶段表明工具不能继续工作，需要重新修整。 (2)磨粒磨损形式磨粒磨损形式可分为：整体磨粒、微破碎磨粒、宏观破碎磨粒、磨粒脱落及磨粒磨平。这几种磨损形式所占的比例决定于不同的磨损阶段、所用工具和被加工材料等。TWLiao等定量研究了微进给磨削结构陶瓷时金刚石砂轮的磨损并指出：在过渡阶段和稳定磨损阶段，砂轮的磨损不同。过渡阶段的磨损不仅决定于砂轮的规格、材料特性和磨削条件，更重要的决定于砂轮的制备方法。在过渡阶段，因砂轮刚修整过，磨粒伸出最大，许多磨粒不参加切削，所以整体磨粒的比例比稳定阶段高；同时，修整使许多磨粒伸出过大，把持力不够，磨粒脱落的比例比稳定阶段高；此外，修整会削弱一些磨粒，使微破碎磨粒的比例比稳定阶段高。稳定阶段的磨粒磨损主要是摩擦磨损，较低的微破碎磨粒比例和相对高的摩擦磨损比例说明砂轮没出现自锋利现象，这对加工是不利的。哈工大的仇中军等通过用金刚石砂轮磨削

车削加工切削力测量实验报告书(附指导书)

车削加工切削力测量实验报告书学号 ___________________ 姓名 ___________________ 小组 ___________________ 时间 ___________________ 成绩 ___________________ 上海大学生产工程实验中心 2014-11

?实验概述切削过程中，会产生一系列物理现象，如切削变形、切削力、切削热与切削温度、刀具磨损等。对切削加工过程中的切削力、切削温度进行实时测量，是研究切削机理的基本实验手段和主要研究方法。通过对实测的切削力、进行分析处理，可以推断切削过程中的切削变形、刀具磨损、工件表面质量的变化机理。在此基础上，可进一步为切削用量优化，提高零件加工精度等提供实验数据支持。通过本实验可使同学熟悉制造技术工程中的基础实验技术和方法, 理解设计手册中的设计参数的来由，在处理实际工程问题中能合理应用经验数据。二?实验目的与要求 1. 掌握车削用量U、f、a p,对切削力及变形的影响。 2. 了解刀具角度对切削力及变形的影响。 3. 理解切削力测量方法的基本原理、了解所使用的设备和仪器。 4. 理解切削力经验公式推导的基本方法，掌握实验数据处理方法。三?实验系统组成实验系统由下列设备仪器组成 1、微型数控车床KC0628S 2、车床测力刀架系统(图1),包括 (1)车削测力刀架 (2)动态应变仪 (3)USB数据采集卡 (4)台式计算机

四、实验数据记录与数据处理 2. 请按指数规律拟合主切削力或背刀力和切削深度、进给量的关系，建立切削力的经验公式。答：（请将数据处理过程写于此处）

小孔磨粒流抛光装置设计

磨粒流抛光装置设计Abrasive flow polishing device design

摘要本课题是为通用对小孔磨粒流抛光装置的研究，设计小孔磨粒流抛光装置结构。介绍了磨粒流加工技术的原理及磨粒流加工系统的组成；列出其与传统机械加工方法相比具有的优势，并从加工零件的内部处理和外部处理两方面介绍了磨粒流加工技术的应用，具有对零件隐蔽部位的孔及型腔研磨抛光、倒园角的作用，论文在对磨粒流加工原理充分了解的基础上，深入探讨了磨粒流加工中压力特性及壁面滑动特性对磨粒流加工效果的影响机理，对其中的液压驱动系统进行了研究和设计，应用CATIA三维软件对小孔磨粒流抛光装备进行了总体三维建模和装配，并利用ANSYS有限元分析软件对小孔磨粒流抛光装备的主要支撑部件及装备总体模型进行了结构静力学分析及模态分析，以确保整个装备的结构合理性，并且能够满足工作时的强度、刚度以及加工精度的要求【1】。关键词：小孔磨粒流液压抛光装备

Abstract This issue is common to the hole abrasive flow polishing device research, design flow abrasive hole polishing device structure. Abrasive Flow Machining technology introduced the principle and the composition of abrasive flow machining system; by their comparison with the conventional machining method has the advantage, and internal parts from the machining process and external dealing with both introduced abrasive flow machining technology has on the parts hidden parts of the hole and cavity polishing, back corners of the role of. Articles in the abrasive flow machining principle fully understand the basis of depth processing of grains flow and wall pressure characteristics of sliding characteristics of abrasive flow machining effect on the mechanism of the effect of which the hydraulic drive system for the study and design CATIA 3D software application hole abrasive flow polishing equipment for the overall three-dimensional modeling and assembly, and the use of finite element analysis software ANSYS hole abrasive flow polishing equipment on the main components and equipment supporting the overall model structure static analysis and modal analysis to ensure the rationality of the whole structure and equipment, and work to meet the strength, stiffness and precision requirements. Key words:Holes Debris flow Hydraulic pressure Polishing devic

有限元分析案例

有限元分析案例图1 钢铸件及其砂模的横截面尺寸砂模的热物理性能如下表所示: 铸钢的热物理性能如下表所示: 一、初始条件:铸钢的温度为2875o F，砂模的温度为80o F；砂模外边界的对流边界条件：对流系数0.014Btu/hr.in2.o F，空气温度80o F；求3个小时后铸钢及砂模的温度分布。二、菜单操作: 1.Utility Menu>File>Change Title, 输入Casting Solidification; 2.定义单元类型:Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete, Add, Quad 4node 55； 3.定义砂模热性能:Main Menu>Preprocessor>Material Props>Isotropic,默认材料编号1, 在Density(DENS)框中输入0.054,在Thermal conductivity (KXX)框中输入0.025,在S pecific heat(C)框中输入0.28; 4.定义铸钢热性能温度表:Main Menu>Preprocessor>Material Props>-Temp Dependent->Temp Table,输入T1=0,T2=2643, T3=2750, T4=2875; 5.定义铸钢热性能:Main Menu>Preprocessor>Material Props>-Temp Dependent ->Prop Table, 选择Th Conductivity,选择KXX, 输入材料编号2,输入C1=1.44, C2=1.54, C3=1.22, C4=1.22,选择Apply,选择Enthalpy,输入C1=0, C2=128.1, C3=163.8, C4=174.2; 6.创建关键点:Main Menu>Preprocessor>-Modeling->Create>Keypoints>In Active

刀具实验报告

实验一车刀角度的测量一、实验目的 1．熟悉车刀角度，学会一般车刀角度基准面的确定及角度的测量方法。 2．了解不同参考系内车刀角度的换算方法。二、实验设备，工具和仪器。 1．车刀量角台（三种型式）。量角台的构造如图1—1。（1）台座、（2）立柱、（3）指度片、（4）刻度板、（5）螺钉、（6）夹固螺钉、（7）定位块。 2．各种车刀模型。 A型量γ0 、α0、αo·B型量λs C型量K r、K 图1—1车刀量角台三、实验内容车刀标注角度的测量。用车刀量角台测量外园车刀的γ0 、α0 、λs 、K r、K r·、αo·等角。（a）量前角：如图1-2，将车刀放置在台座上，调整刻度板4和指度片3使指度片的B边位于车刀主剖面内并与前刀面贴合，则由刻度板上读出γ0。如果指度片位于横向或纵向剖面，则可测得γf或γp 。（b）量后角：如图1-3,调整刻度板和指度片使指度片A边位于主剖面内，并与后刀面贴合则由刻度板可测得α0。同理指度片位于横向或纵向剖面内可测得αf或αp。调整刻度片位于副剖面内，可测得αo〃。（c）量刃倾角：如图1-4,调整指度片使之位于切削平面内并使其测量边与主切削刃贴合，则由刻度板读出λs。（d）量主偏角、副偏角：如图1-5，将车刀刀杆靠紧定位块．调整刻度板的指度片，使指度片测量边分别与主、副切削刃贴合，由刻度板读出K r和K r〃。

图1—2前角γ0测量图1—3后角量α0的测量图1—4刃倾角λs的测量图1—5主偏角K r、副偏角K r〃的测量

实验记录 1．主剖面参考系的基本角度（单位：度）计算： 3.在所测量刀具中选择刃倾角最大的刀具，计算切深前角γp，进给前角γf。由tgγp=tgγo cos K r +tgλs sin K r 得γp=arctg(tg10.5o cos42o+tg(-6o)sin42o)=3.86o 由tgγf=tgγo sin K r -tgλs cos K r 得γf=arctg(tg10.5o sin42o-tg(-6o)cos42o)=11.43o

板结构有限元分析实例详解

板结构有限元分析实例详解1：带孔平板结构静力分析本节介绍带孔平板结构静力分析问题，同时介绍布尔操作的基本用法。 8.3.1 问题描述与分析有孔的矩形平板，左侧边缘固定，长400mm，宽200 mm，厚度为10 mm，圆孔在板的正中心，半径为40 mm，左侧全约束，右侧边缘均布应力1MPa，如图8.7所示。求板的变形、位移及应力变化情况。（材料的材料属性为：弹性模量为300000 MPa，剪切模量为0.31。）图8.7 带孔的矩形平板由于小孔处边缘不规则，本文采用PLANE82高阶平面单元进行分析。 8.3.2 求解过程 8.3.2.1 定义工作目录及文件名启动ANSYS Mechanical APDL Product Launcher窗口，如图8.8所示。在License下拉选框中选择ANSYS Multiphysics产品，在Working Directory输入栏中输入工作目录：C:\ANSYS12.0 Structural Finite Elements Analysis and Practice\Chapter 8\8-1，在Job Name一栏中输入工作文件名：Chapter8-1。以上参数设置完毕后，单击Run按钮运行ANSYS。

图8.8 ANSYS设置窗口菜单可以先在目标文件位置建立工作目录，然后单击Browse按钮选择工作目录；也可以通过单击Browse按钮选择工作文件名。 8.3.2.2 定义单元类型和材料属性选择Main Menu>Preferences命令，出现Preferences for GUI Filtering对话框，如图8.9所示，在Individual discipline(s) to show in the GUI中勾选Structural，过滤掉ANSYS GUI菜单中与结构分析无关的选项，单击OK按钮关闭该对话框。图8.9 Preferences for GUI Filtering对话框

机械制造实验报告

《机械制造技术》课程实验报告时间： 2015/2016 学年第 2 学期专业：机械设计制造及其自动化班级：姓名：学号：同组实验人员：指导老师：机械与汽车工程学院

实验一、车刀几何角度的测量一、实验目的通过实验加深对车刀几何角度、参考平面等概念的理解，掌握测量车刀标注角度的方法，能正确测量车刀角度并根据测量结果绘出车刀工作图。二、实验设备车刀量角仪、外圆车刀三、实验步骤与内容 1.实验内容测量角度0γ、0α、0γ'、0α'、r κ、r κ'、s λ 2 实验步骤（1）确定进给方向（向左），判断主切削刃、副切削刃、前、后刀面及副后刀面。（2）把车刀放在活动底座上，并将其侧面紧靠在定位块上，活动底座左侧的底座指针刻线对准底座的零度（即车刀与大指针垂直）。（3）顺时针转动活动底座，使被测刀具的主切削刃与大指针的前面相切（此时大指针置“0”），在圆盘底座上读出主偏角r κ的值；然后调节大指针的高度使被测刀具主切削刃与大指针的底面重合，在大扇形板上读出刀具刃倾角s λ的值。（4）活动底座向相反方向旋转900 ，此时过主刀刃指定点，大指针与被测刀具主切削刃在基面投影垂直。那么利用大指针的底面、侧面分别与车刀的前刀面、后刀面相切即可从大扇形板上读出主切削刃的前角0γ和后角0α的值。（5）转动活动底座使副切削刃与大指的前面接触，在圆盘底座上读出副偏角r κ'的值。（6）把实验数据记录在表1-1中。（7）车刀工作图：

四、实验注意事项 1.练习时应注意掌握正确的操作方法 2.注意安全 3.爱护工具，夹具，量具 4.文明操作该刀具并未达到标准六、实验心得体会及其它更加直观的了解到了车刀各个角度定义的含义，也知道了标准车刀的测量方法和各项指标，掌握了车刀量角仪的使用方法，看到了几种刀具的实际形状。刀具的这次实验很经典且实用，在帮助我们理解刀具的角度位置和切削力与切削用量的关系有很大的作用。在处理数据的过程中要抓住主要的关键数据，舍弃与总体数据相差很多的干扰错误数据。实验二、切削变形的测量一、实验目的 1 观察切削变形的过程，以及所出现的现象。 2 掌握测量切削变形和计算变形系数的基本方法。 3 研究切削速度、刀具前角和走刀量等因素对切削变形的影响规律。二、实验设备 1 设备：卧式车床 2 工具：游标卡尺、钢板尺、细铜丝等。 3 刀具：外圆车刀若干把。 4 试件：硬铝，轴向带断屑槽的棒料，直径50mm 。三、实验步骤与内容 1. 切削速度c v 对切削变形的影响刀具参数：r κ＝95°、r κ'＝6°、s λ＝0°、0γ＝10°、0α＝7°、εr ＝0.8 mm ；切削用量：f ＝ 0.39 mm /r 、p α＝1mm 。改变切削速度，从低速到高速，可先取c v ＝10、20、30、40、50m /min ；对应转速约为n ＝64、127、191、255、318r/min ； 2. 进给量f 对切削变形的影响

ANSYS有限元分析实例

有限元分析一个厚度为20mm的带孔矩形板受平面内张力，如下图所示。左边固定，右边受载荷p=20N/mm作用，求其变形情况 P 一个典型的ANSYS分析过程可分为以下6个步骤： ①定义参数 ②创建几何模型 ③划分网格 ④加载数据 ⑤求解 ⑥结果分析 1定义参数 1.1指定工程名和分析标题 (1)启动ANSYS软件，选择File→Change Jobname命令，弹出如图所示的[Change Jobname]对话框。 (2)在[Enter new jobname]文本框中输入“plane”，同时把[New log and error files]中的复选框选为Yes，单击确定 (3)选择File→Change Title菜单命令，弹出如图所示的[Change Title]对话框。 (4)在[Enter new title]文本框中输入“2D Plane Stress Bracket”，单击确定。 1.2定义单位

在ANSYS软件操作主界面的输入窗口中输入“/UNIT,SI” 1.3定义单元类型 (1)选择Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete命令，弹出如图所示[Element Types]对话框。 (2)单击[Element Types]对话框中的[Add]按钮，在弹出的如下所示[Library of Element Types]对话框。 (3)选择左边文本框中的[Solid]选项，右边文本框中的[8node 82]选项，单击确定，。 (4)返回[Element Types]对话框，如下所示 (5)单击[Options]按钮，弹出如下所示[PLANE82 element type options]对话框。

007切削力测量实验报告

专业班级姓名学号专业班级姓名学号实验日期实验地点40号楼一楼实验室成绩实验名称切削力测量实验实验目的本次切削力测量实验的目的在于巩固和深化《机械制造技术基础》课堂所学的有关切削力的理论知识，正确认识切削力直接影响切削热、刀具磨损与使用寿命、加工精度和已加工表面质量等问题。因此，研究切削力的规律，对于分析切削过程和生产实际是十分重要的。本次实验在实验老师的指导下，达到如下实验目的： 1、了解三向切削力实验的原理和方法； 2、进行切削力单因素实验，了解背吃刀量、进给量和切削速度三大切削用量对切削力的影响规律，获得三向切削力实验公式； 3、了解在计算机辅助下的、利用三向测力仪进行切削力实验的软、硬件系统构成，以及三向切削测力仪标定的原理和方法。实验基本原理切削力是机械切削加工中的一个关键因素，它直接影响着机床、夹具等工艺装备的工作状态（功率、变形、振动等），影响着工件的加工精度、生产效率和生产成本等。切削力的来源有两个：一是切削层金属、切屑和工件表层金属的弹塑性变形所产生的抗力；二是刀具与切屑、工件表面间的摩擦阻力。影响切削力的因素很多，工件材料、切削用量、刀具几何参数、刀具磨损状况、切削液的种类和性能、刀具材料等都对切削力有较大的影响。实验基本步骤 1、实验指导教师讲解实验的目的和要求；强调实验的纪律、进行安全教育。 2、车床及工件的准备：将圆钢棒材（工件）安装在车床上，利用三爪卡盘和活动顶尖将棒材装夹到位；安装车刀，注意刀尖对准车床的中心高，然后启动车床将工件外圆表面加工平整； 3、DJ-CL-1型三向切削力实验系统的准备： 1）启动切削力实验程序，在“输入实验编号”栏目内，输入年级、专业、班级、组号、实验次数和主题词等，并点击“确定”； 2）点击“零位调整”软按钮，调出零位调整界面，进行三向零

ansys有限元分析作业经典案例

有限元分析作业作业名称输气管道有限元建模分析姓名陈腾飞学号 3070611062 班级 07机制（2）班宁波理工学院

题目描述：输气管道的有限元建模与分析计算分析模型如图1所示承受内压：1.0e8 Pa R1=0.3 R2=0.5 管道材料参数：弹性模量E=200Gpa；泊松比v=0.26。图1受均匀内压的输气管道计算分析模型（截面图）题目分析：由于管道沿长度方向的尺寸远远大于管道的直径，在计算过程中忽略管道的断面效应，认为在其方向上无应变产生。然后根据结构的对称性，只要分析其中1/4即可。此外，需注意分析过程中的单位统一。操作步骤 1.定义工作文件名和工作标题 1.定义工作文件名。执行Utility Menu-File→Chang Jobname-3070611062，单击OK按钮。 2.定义工作标题。执行Utility Menu-File→Change Tile-chentengfei3070611062，单击OK按钮。 3.更改目录。执行Utility Menu-File→change the working directory –D/chen 2.定义单元类型和材料属性 1.设置计算类型 ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural →OK

2.选择单元类型。执行ANSYS Main Menu→Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 8node 82 →apply Add/Edit/Delete →Add →select Solid Brick 8node 185 →OK Options…→select K3: Plane strain →OK→Close如图2所示，选择OK接受单元类型并关闭对话框。图2 3.设置材料属性。执行Main Menu→Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic，在EX框中输入2e11，在PRXY框中输入0.26，如图3所示，选择OK并关闭对话框。图3 3.创建几何模型 1. 选择ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS →依次输入四个点的坐标：input:1(0.3,0),2(0.5,0),3(0,0.5),4(0,0.3) →OK

单颗金刚石磨粒磨削玻璃的磨削力研究

单颗金刚石磨粒磨削玻璃的磨削力研究黄　辉　林思煌　徐西鹏华侨大学,厦门,361021 摘要:选取三种典型形状的金刚石磨粒对玻璃进行了单颗磨粒磨削实验,测量了磨削力,分析了磨削参数及磨粒切入锥角对磨削力的影响。结果表明:磨削力曲线不沿磨痕呈对称分布,法向力出现明显波动;顺磨与逆磨对磨削力没有明显影响。磨削力随着磨削深度的增大而增大,随磨削速度的减小而增大;随着磨粒切入锥角的增大,磨削力明显增大。相同切削速度下,磨削力与相应磨粒的侧面耕犁面积呈良好的线性关系。不同磨粒的法向力与切向力有着良好的线性关系。关键词:单颗磨粒;磨削;玻璃;磨削力中图分类号:T G506 文章编号:1004—132X (2010)11—1278—05 Study on G rinding Forces for G lass G rinding with Single Diamond G rit Huang Hui Lin Sihuang Xu Xipeng Huaqiao University ,Xiamen ,Fujian ,361021 Abstract :The grinding forces were measured in brittle grinding of glass wit h t hree typical shape diamond grit s.The influences of grinding parameters and cutting angle of grit s on t he grinding forces were discussed.The experiment result s show t hat t he force signal curves are not symmet ric dist ribu 2tion wit h scratching p rofile.There are o bvious o scillatio ns on t he curves of normal force signals.The value and curve shape of grinding forces of t he down -grinding are as same as t ho se of t he up -grind 2ing.Grinding forces increase wit h grinding dept h ,but decrease wit h t he grinding velocity.The grind 2ing forces obviously increase wit h t he cutting angle of grit s.Wit h t same cutting velocity ,t he grinding forces have good linear relationship wit h plowed surface area.There is a very good linear re 2lationship between t he normal forces and tangential forces for different grit s. K ey w ords :single -grit ;grinding ;glass ;grinding force 收稿日期:2009—09—22 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50825505,50975099);福建省自然科学基金资助项目(E0810020);教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET -08-0610);福建省高等学校新世纪优秀人才支持计划资助项目(07FJ RC04) 0　引言磨削加工是利用磨料去除材料的一种加工方法。随着工程陶瓷、光学玻璃、光电晶体等硬脆性材料的出现及广泛应用,这种用磨粒去除材料的加工方法得到了越来越广泛的应用。但是与其广泛应用相比,加工过程中磨粒与脆性材料之间的相互作用以及由此导致的力、热、能量、摩擦等机制都还没有被全部解释清楚[1Ο2]。普通磨削利用大量随机磨粒去除工件材料,从而获得所需要的表面,其本质是磨粒与工件材料之间的相互作用。相对于普通磨削实验而言,单颗磨粒磨削可以在相似的磨削过程中不受其他磨粒及切屑的影响,因此,利用单颗磨粒磨削来认识复杂的磨削过程是一种很重要的手段。事实上,单颗磨粒磨削方法在金属材料的磨削机理研究中已经得到了广泛的应用,并取得了许多有意义的结果[3Ο4]。一些学者们利用单颗磨粒磨削的方法进行了脆性材料加工机理的研究,但他们的研究重点大多集中于磨粒以微量切深去除脆性材料时,脆性材料产生的塑性变形及其相关机理[5Ο7]。对于磨粒以脆性方式去除脆性材料的研究,则并不多见[8]。本文利用钎焊金刚石磨粒对玻璃进行了单颗磨粒脆性磨削实验,测量了磨削时的法向力和切向力,分析了磨粒形状、磨削参数对磨削力的影响规律,磨削力与耕犁面积以及磨削力比值的变化规律。 1　实验条件及方法为了模拟真实的磨削加工,实验在精密平面磨床MSG -250HMD 上进行,实验装置见图1。实验时,基体以一定的速度旋转实现单颗磨粒的磨削,工作台带动工件做纵向运动。通过调整工件台的进给速度,保证工件表面所留下的每道磨痕不产生相互干涉。利用Hirox 视频系统对所得到的磨痕进行观察,测量磨痕的长度l c 。所选用的金刚石磨粒为ISD1650,粒度为30/35,粒径为0150～0159mm ,利用真空钎焊将金刚石磨粒固接在夹具表面,夹具高度为10mm 。钎焊后的磨粒被固定在直径为100mm 的铝盘基体上(图1)。保证焊接后磨粒的出刃高度超过粒 ? 8721?